Biotechnologia odnosi się do gałęzi biologii molekularnej, która zajmuje się wykorzystaniem żywych procesów i żywych istot do produkcji lepszych lub ulepszonych produktów ważnych dla żywych istot. Można też powiedzieć, że jest to technologia manipulująca DNA. Procedury stosowane w biotechnologii są często nazywane inżynierią genetyczną. Materiałem genetycznym wszystkich organizmów jest DNA. Geny z jednego organizmu mogą być transkrybowane i tłumaczone na inny organizm. Na przykład ludzkie geny są rutynowo wstrzykiwane bakteriom w celu syntezy produktów leczniczych. Szczepionki i insulina ludzka to przykłady produktów bakteryjnych uzyskanych dzięki biotechnologii. DNA z dwóch różnych źródeł jest określane jako DNA rekombinowane. Geny osobników innych gatunków nazywane są transgenicznymi.
CELE KSZTAŁCENIA
Pod koniec tej lekcji powinieneś umieć:
Biotechnologia to wschodząca dyscyplina, która wykorzystuje procesy techniczne, takie jak produkcja ze związkami biologicznymi. Ta dyscyplina wykorzystuje zarówno procesy biomolekularne, jak i komórkowe do opracowywania procesów i produktów, które mogą poprawić życie i systemy biologiczne planety.
Biotechnologia często pokrywa się z dziedzinami takimi jak immunologia, technologia rekombinacji i genomika. Biotechnologia jest postrzegana przez wielu jako nowoczesna koncepcja, ale jej zastosowania sięgają daleko w przeszłość. Miało to formę hodowli, zwiększania upraw i terapii. Jednak w dzisiejszych czasach biotechnologia wykorzystuje złożone koncepcje, takie jak technologia rekombinacji DNA i hodowla tkanek roślinnych. Produkcja antybiotyków i insuliny to godne uwagi przykłady biotechnologii. Inną powszechnie stosowaną techniką biotechnologii jest fermentacja stosowana przy produkcji chleba i piwa. Główne zastosowania biotechnologii to medycyna, przemysł, rolnictwo i środowisko.
RODZAJE BIOTECHNOLOGII
Szczepionki : są to substancje chemiczne, które stymulują układ odpornościowy organizmu do zwalczania patogenów w przypadku ataku na organizm. Osiąga się to poprzez wprowadzenie osłabionych wersji choroby do krwioobiegu organizmu. To sprawia, że ciało reaguje tak, jakby było atakowane. Organizm walczy ze słabymi patogenami i przy okazji zwraca uwagę na strukturę komórkową patogenu. Dzięki tym informacjom organizm może walczyć z patogenem, gdy osoba jest narażona. Osłabione (atenuowane) patogeny chorobowe są ekstrahowane za pomocą technik biotechnologicznych, takich jak hodowanie białek antygenowych w uprawach modyfikowanych genetycznie.
Antybiotyki . Wiele osiągnięto w rozwoju antybiotyków zwalczających patogeny dla ludzi. Rośliny są genetycznie modyfikowane i hodowane w celu wytworzenia tych przeciwciał.
Uprawy odporne na szkodniki . Na przykład przeniesienie genów grzyba Bacillus thuringiensis na uprawy. Dzieje się tak dlatego, że grzyb wytwarza białko Bt, które jest bardzo skuteczne przeciwko szkodnikom, takim jak omacnica prosowianka. Produkcja tego białka jest pożądaną cechą, którą naukowcy chcieliby widzieć w swoich roślinach. Identyfikują gen i wprowadzają go, dzięki czemu kukurydza wytwarza białko. Obniża to koszty produkcji, ponieważ nie trzeba stosować pestycydów.
Hodowla roślin i zwierząt . Hodowla selektywna jest praktykowana od dawna. Ta praktyka polega na wybieraniu zwierząt o pożądanych cechach do rozmnażania w celu uzyskania potomstwa o takich samych lub lepszych cechach. Można to również zrobić na poziomie molekularnym. Geny odpowiedzialne za te cechy są wskazywane i wprowadzane do innych organizmów.
Biokatalizatory . Biokatalizatory, takie jak enzymy do syntezy chemikaliów, zostały opracowane przez firmy zajmujące się biotechnologią przemysłową. Wszystkie organizmy wytwarzają białka enzymatyczne. Pożądane enzymy są następnie wytwarzane w ilościach handlowych przy pomocy biotechnologii.
Fermentacja . Materiały fermentacyjne można wprowadzać i hodować w różnych gatunkach roślin za pomocą biotechnologii.
DZIAŁ BIOTECHNOLOGII OPARTY NA KLASYFIKACJI BARW
Złota biotechnologia. Nazywa się to również bioinformatyką. To jest biologia obliczeniowa. Polega na wykorzystaniu technik obliczeniowych i danych z analizy biologicznej.
Czerwona biotechnologia. Dotyczy to leków i produktów weterynaryjnych. Produkcja szczepionek, opracowywanie nowych leków i technik diagnostyki molekularnej mieści się w tej gałęzi.
Biała biotechnologia. To mocno czerpie z biotechnologii przemysłowej. Obejmuje projektowanie mniej zanieczyszczających, energooszczędnych i zużywających mało zasobów procesów.
Żółta biotechnologia. Wiąże się to z zastosowaniem biotechnologii w produkcji żywności. Na przykład fermentacja do produkcji piwa i wina.
Szara biotechnologia. Wiązało się to z zastosowaniem biotechnologii w celu ochrony środowiska i różnorodności biologicznej.
Zielona biotechnologia. Chodzi o rolnictwo, które kładzie nacisk na tworzenie nowych odmian upraw, bionawozów i biopestycydów.
Błękitna biotechnologia. Zaangażowany w wykorzystywanie zasobów morskich do tworzenia produktów.
Fioletowa biotechnologia. Zajmuje się zagadnieniami prawnymi, filozoficznymi i etycznymi wokół biotechnologii.
Ciemna biotechnologia. Jest to związane z bronią biologiczną lub bioterroryzmem, w których toksyny i mikroorganizmy są celowo wykorzystywane do powodowania śmierci ludzi, zwierząt i upraw.
Inne zastosowania biotechnologii obejmują:
